В школьной лаборатории кислород чаще получают разложением перекиси водорода
в присутствии оксида марганца (IV):
2H2O2 = 2H2O + O2↑
или разложением перманганата калия при нагревании:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
Чтобы собрать газ, сосуд закрывают пробкой с газоотводной трубкой.
Чтобы доказать наличие кислорода в сосуде, вносят в него тлеющую лучинку – она ярко вспыхивает.
Билет № 5
Неметаллы: положение этих химических элементов в периодической системе, строение их атомов (на примере атомов хлора, кислорода, азота). Отличие физических свойств неметаллов от свойств металлов. Реакции неметаллов с простыми веществами: металлами, водородом, кислородом.
Простые вещества – неметаллы образуют элементы главных подгрупп, расположенные в правой верхней части периодической системы (правее диагонали, соединяющей бор и астат).
Для их атомов характерно наличие на внешнем уровне 4-8 электронов. Так, у азота на внешнем уровне 5 электронов (соответствует номеру группы), у кислорода – 6, у хлора – 7 электронов.
|
|
Электроны в атомах этих элементов прочнее связаны с ядром, поэтому для неметаллов характерны такие физические свойства, как
- отсутствие электрической проводимости (исключение – графит),
- низкая, по сравнению с металлами, теплопроводность,
- хрупкость.
Химические свойства
В реакциях с металлами и водородом неметаллы являются окислителями.
1. Например, порошок серы при нагревании реагирует с железными опилками с образованием сульфида железа:
Fe0 + S0 = Fe+2S-2
2. При высокой температуре сера реагирует с водородом (например, если пропускать водород через расплавленную серу). Образуется газ с запахом тухлых яиц – сероводород:
H20 + S0 = H2+1S-2
В реакциях с кислородом неметаллы являются восстановителями:
3. S0 + O20 = S+4O2-2 (при горении серы образуется оксид серы (IV), или сернúстый газ)
C0 + O20 = C+4O2-2 (графит сгорает с образованием оксида углерода (IV), или углекислого газа)
Галогены не соединяются с кислородом напрямую, но можно получить их оксиды, в которых они проявляют положительную степень окисления, например, оксид хлора (VII) Cl2O7.
Фторид кислорода O+2F2-1 – соединение, в котором кислород проявляет положительную степень окисления
Задача. Вычисление объема полученного газа, если известна масса исходного вещества.
Объем газов рассчитывается по формуле:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 – молярный объем, т.е. объем одного моля любого газа,
n – количество вещества (моль)
Пример: